Question

15．如图，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于，并处于匀强磁场中．当导线中通以沿x负方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向的夹角为θ．当磁场方向为y负向时，磁感应强度的大小为$\frac{mg}{IL}$；如要使所加磁场的磁感应强度最小，则磁场方向应为沿悬线向上，其最小值为$\frac{mg}{IL}$sinθ．

Answer 1

分析 先对导体棒受力分析，根据平衡条件并结合合成法得到安培力的最小值；然后结合安培力公式F_A=BIL和左手定则分析

解答 解：对直导线受力分析：磁场方向为y负向时，则：BIL=mg，则B=$\frac{mg}{IL}$
对导体棒受力分析可知，安培力和绳子的拉力等于重力，根据三角形定则可知，当安培力垂直于绳子拉力时，此时安培力最小，根据F=BIL可知，此时磁感应强度最小，根据左手定则可知，磁场方向为沿悬线向上：BIL=mgsinθ，则B=$\frac{mg}{IL}$sinθ
故答案为：$\frac{mg}{IL}$；沿悬线向上；$\frac{mg}{IL}$sinθ

点评 本题关键是先根据平衡条件确定安培力的最小值，然后结合左手定则分析磁感线的方向，基础题．